錦雞兒不同配置模式造林對小氣候的影響

夏志光

(遼寧省林業調查規劃院，遼寧 沈陽 110122)

錦雞兒不同配置模式造林對小氣候的影響

夏志光

(遼寧省林業調查規劃院，遼寧 沈陽 110122)

對不同配置模式的錦雞兒灌木林進行了小氣候測定分析，結果表明：錦雞兒均勻式配置模式降低風速效果劣于行帶式配置模式，隨機式配置模式降低風速效果最差；不同配置模式對空氣濕度的影響差異不大；3種不同配置模式錦雞兒不同月份地溫變化較大，同一土壤深度平均地溫結果為：均勻式<行帶式<隨機式<對照地。

配置模式；錦雞兒；小氣候

流動沙地小氣候惡劣，不適于生物生長生活。灌木固沙林能明顯改善地面粗糙度、地表風速、地溫及相對濕度等小氣候因子，使其形成有利于植物生長的小氣候，增加地表植被覆蓋度，有效控制風沙流。錦雞兒生長于荒漠、半荒漠和草原地區,具有根瘤,能提高土壤肥力,可作為水土保持和固沙造林樹種。已有人對該屬的個別種進行了大量的固沙和生理生態學特性的研究[1-5]。本文以錦雞兒為研究對象，研究其對小氣候的影響，從而為當地水土保持和固沙造林樹種選擇提供參考。

1 材料與方法

選取赤峰巴林右旗錦雞兒作為研究對象，并以附近流動沙地作為對照。

綜合當地的客觀條件，選擇了防護能力處于中等水平的錦雞兒作為研究對象，研究其同年種植的均勻型、行帶型、隨機型三種配置模式對局域小氣候的影響。試驗采用PC-2F型10通道自計式遙測風速風向儀及DEM-6型三杯風向風速表對起沙風速進行觀測。濕度測定采用Vantage Pro自動氣象站進行觀測，每10 min計數一次。地溫的測定用曲管地溫計，插入地下5 cm、10 cm、 20 cm深度測定地中溫度。用酒精溫度計測定地面溫度，每小時記錄一次數值。用最高、最低溫度計測定最高最低溫度。

2 結果與分析

2.1 不同配置錦雞兒固沙林林內風速與對照風速差異分析

錦雞兒固沙林內的風速測試數據顯示,隨機分布的錦雞兒固沙林內的風速出現了大于曠野對照風速的現象 ,因此 ,把林內風速與對照的百分比分成大于100%、100%～50%和小于50% 3個區間 ,統計不同風速區段在林內各觀測點風速與對照風速的百分比分布在不同區間的概率，結果如表1。

表1 不同配置錦雞兒固沙林林內風速與對照風速差異概率

結果表明：在同樣的低覆蓋度時，行帶式配置的錦雞兒固沙林內的平均風速多數時候比曠野對照風速低，有較少觀測結果超過曠野對照風速，因此，在50 cm和20 cm兩個高度進入大于100%、50%～100%和小于50% 3個區間的平均概率分別為10%、60%和30%；均勻式配置的錦雞兒固沙林內的平均風速只有極少觀測結果超過曠野對照風速，但也并沒有能夠使風速降低50%以上，即在50 cm和20 cm兩個高度，進入大于100%、100%～50%和小于50%3個區間的平均概率分別為2.5%、97.5%和0%，可見均勻式灌木林降低風速的效果較行帶式小；而隨機分布的錦雞兒固沙林進入大于 100%、100%～50%和小于50% 3個區間的平均概率分別為47.5%、42.5 %和10%,這說明有約47.5%的觀測結果超過曠野對照風速 ,而能夠降低50%以上風速的概率比行帶式配置低約20%,反映出隨機分布的林分總體降低風速的效果顯著下降。

2.2 不同配置錦雞兒固沙林對空氣濕度的影響

不同配置錦雞兒固沙林對空氣濕度的影響主要體現在時間差異上，其結構的差異較小，根據各月測量數據取其平均值，所得結果如圖1。

由圖1可以看出，該地區錦雞兒的各種配置模式中，行帶式配置灌木林內各月平均濕度均最高，三種模式中隨機式配置林內濕度最低，但三種模式差異并不顯著，其中隨機式配置林內空氣相對濕度與對照地相似。這主要是因為行帶式配置對風速的影響較大，行帶式配置的林內空氣流通較小，水蒸氣較難散失。各種配置模式及對照地中空氣濕度均表現出隨時間變化的相關性波動，其中最高相對濕度均出現在八月份，最低相對濕度均出現在五月份，這主要是因為降雨頻率較高，降水量較大，且風速較低，林內空氣流通較差，水蒸氣在林內停留導致。

2.3 不同配置錦雞兒固沙林對地溫的影響

地溫的高低直接影響地表植物的生長及土壤水分的蒸發，影響灌木林內的植被生長速度及蓋度， 進而間接影響著灌木林在生長過程中對土壤的改良及灌木林的防風效果。通過對不同配置錦雞兒林及對照地地溫的觀測，取其各月平均值，得到表2。

從表2可以看出，不同月份地溫變化較大，以5月、9月最低，平均在20～23 ℃；7月最高，平均達到29 ℃。其主要原因是5月、9月氣溫較低，地溫也較低。隨著氣溫上升，在6—8月地溫大幅度升高，其中7、8月氣溫最高，但從8月開始大量降水直接導致氣溫及地溫的下降。

對于不同深度的地溫，三種不同配置模式及對照地在各月均表現出隨深度的增加而降低的統一趨勢，這主要是因為深度越大，通過熱傳導得到的太陽輻射的能力就越少，溫度相應也越低。相同配置在同一時間，隨深度的增加，由上到下相鄰兩個深度地溫差變化逐漸減小，例如均勻式配置灌木林在6月份地表到地下5 cm溫差為7.9 ℃，5～10 cm深度溫差為2.6 ℃，10～15 cm深度溫差為2.3 ℃，15～20 cm深度溫差為0.5 ℃。

表2 不同配置錦雞兒固沙林內地溫動態觀測及統計表

所有配置模式在同一土壤深度其平均地溫均低于對照地，這主要是由于對照地地表裸露，沙礫的比熱容較小，所以在陽光直射下易于升溫。在同一土壤深度各種配置模式平均地溫溫差較小，但總體上表現出均勻式<行帶式<隨機式<對照地，造成這種現象的主要因素可能是均勻式灌木林在樣地內能形成較大面積的陰影，使較大面積的地面避免了陽光直射，而隨機式和行帶式由于其植株在樣地內分布的不均勻性，造成了部分陰影重疊，太陽直射面積較均勻式大，所以其在地表及地下相同深度地溫較均勻式高。

3 結論

錦雞兒固沙林均勻式配置模式降低風速效果較行帶式小，隨機式降低風速效果最差。

對大氣濕度的影響，錦雞兒不同配置模式差異不大。

錦雞兒三種不同配置模式不同月份地溫變化較大，5月、9月最低，7月最高。三種模式及對照地地溫均隨土層深度的增加而下降。三種模式與對照地地溫對比結果為：均勻式<行帶式<隨機式<對照地。

[1] 王孟本,李洪建,柴寶峰.晉西北3個樹種抗旱性指數的研究[J].植物研究,1996,16(2):195-200

[2] 張利平,王新平,劉立超.沙坡頭主要建群植物油蒿和檸條的氣體交換特征[J].生態學報,1998,18(2):133-137

[3] 肖春旺,張新時,趙景柱,等.鄂爾多斯高原3種優勢灌木幼苗對氣候變暖的響應[J].植物學報,2001,43(7):736-741

[4] 周永剛,王洪新,胡志昂.毛烏素沙地中間錦雞兒群體繁育系統的變化[J].植物學報,2001,43(12):1307-1309

[5] 周海燕.科爾沁沙地主要植物種的生理生態學特性[J].應用生態學報,2000,11(4):587-590

Effects of Different Arrangement Patterns ofCaraganamicrophyllaon Microclimate

Xia Zhiguang

(Liaoning Forestry Investigation and Planning Institute, Shenyang 110122, China)

The microclimate ofCaraganamicrophyllawith different arrangement modes was studied. Result shows that the effect of wind-speed-depression byCaraganamicrophyllaadopted by arrangement modes with uniform type is inferior to that of the arrangement modes in belts.The effects of random arrangement modes is the lowest. There is no significant difference in the air humidity between the different configuration modes.The ground temperature change greatly in different months under three kinds of arrangement modes;result between average temperature and CK under the same soil depth is : uniform type

arrangement modes;Caraganamicrophylla;microclimate

1005-5215(2016)12-0020-03

2016-08-30

夏志光(1982-),男，碩士，工程師，從事林業研究,Email：xiazhiguang_8212@163.com

S793.3

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.006